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Banco de Dados

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  1. Banco de Dados

  2. Sistema de arquivos X Sistemas de Banco de Dados Sistema de arquivos Sistema de Banco de Dados Dados (arquivos) Dados (arquivos) Aplicativos SGBD Aplicativos O acesso/gerenciamento aos/dos dados é feito pelo SGBD. O SGBD funciona como uma interface entre o BD e os programas aplicativos. O acesso/gerenciamento aos/dos dados é feito diretamente pelos programas aplicativos.

  3. Definições ... • Dados: • Algo que faz parte da realidade. • são fatos que podem ser gravados e que possuem um significado implícito. • Banco de Dados (BD): é uma coleção de dados relacionados: • Representa aspectos do mundo real (minimundo ou universo de discurso) e mudanças no mundo real devem ser refletidas no BD. • É uma coleção lógica e coerente de dados com algum significado inerente. Uma organização randômica de dados não pode ser considerada um BD. • Um BD é construído em atendimento a uma proposta específica.

  4. Definições .... • Um Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD) é uma coleção de programas que permite aos usuários criar e manter um banco de dados. • É um sistema de software de propósito geral que facilita os processos de definição, construção, manipulação e compartilhamento de bancos de dados entre vários usuários e aplicações.

  5. Interação ....

  6. Principais Funções • Inclusão (INSERT) • INSERT INTO clientes (codigo,nome,valor) VALUES (‘1234’,’José da Silva’,678.55) • Alteração (UPDATE) • UPDATE clientes SET nome = ‘Antonio da Silva’ WHERE codigo = ‘1234’ • Exclusão (DELETE) • DELETE FROM clientes WHERE codigo = ‘1234’ • Consulta (SELECT) • SELECT * FROM clientes WHERE codigo = ‘1234’

  7. SISTEMA DE BANCODE DADOS Usuários/Programadores Programas de Aplicações / Consultas (Queries) SGBD Programas para Processamento de consultas / gerenciamento de dados Software para Acesso aos Dados Armazenados Definição dos dados Banco de dados armazenados

  8. Independência entre Programas e Dados • É a capacidade de modificar a definição dos esquemas em determinado nível, sem afetar o esquema de nível superior. • Independência física de dados: é a capacidade de modificar o esquema físico sem que, com isso, qualquer programa de aplicação precise ser reescrito. Modificações no nível físico são necessárias, ocasionalmente, para aprimorar desempenho. (mais fácil de ser alcançada nos SBDs) • Independência lógica de dados: é a capacidade de modificar o esquema lógico sem que, com isso, qualquer programa de aplicação precise ser reescrito. Modificações no nível lógico são necessárias sempre que uma estrutura lógica do banco de dados é alterada (por exemplo, mudança do sistema monetário).

  9. Utilitários de um SGBD • Carregamento (loading) : carrega arquivos e dados existentes dentro do banco de dados. Útil para transferência de dados entre SGBDs ou entre SGBDs e outros sistemas (são ferramentas de conversão). • Backup: cria uma cópia do banco de dados, geralmente descarregando (dumping) todo o banco de dados em uma fita (por exemplo). Também possibilita o backup incremental. • Reorganização de arquivos: reorganiza os arquivos do banco de dados em uma nova forma buscando melhorar seu desempenho. • Monitoramento de desempenho: monitora o uso do BD e fornece estatísticas para o DBA, que pode tomar decisões para melhorar o desempenho.

  10. Utilitários de um SGBD Espelhamento Replicação Clusterização     

  11. Arquitetura de Sistemas de Banco de Dados • Primeira arquitetura: Centralizada (uso de Mainframes) • O processamento principal e de todas as funções do sistema (aplicativos, interface e SGBD) eram executados nos mainframes. • Os usuários interagiam com o sistema via terminais sem poder de processamento, conectados ao mainframe por redes de comunicação. • Com o barateamento do hardware, os terminais foram sendo trocados por estações de trabalho e naturalmente a tecnologia de banco de dados começou a aproveitar esse potencial de processamento no lado do usuário. • Surge a segunda arquitetura.

  12. Arquitetura de Sistemas de Banco de Dados • Segunda arquitetura: Cliente-Servidor • Dividiu as tarefas de processamento criando servidores especializados como os servidores de arquivos. • As máquinas clientes disponibilizavam as interfaces para os usuários, de forma a capacitá-lo ao uso de servidores. Também tinham autonomia para executar aplicações locais. • No caso específico de banco de dados, nesta arquitetura, um SGBD centralizado é implantado no servidor, assim as consultas (servidor SQL) e funcionalidades transacionais são executadas no servidor. • No lado do cliente é possível formular as consultas e desenvolver programas aplicativos. • O servidor SQLé conhecido como Back-End Machine e o cliente como Front-End Machine.

  13. Ponto a ponto (peer to peer) Distribuído Tipos de arquitetura Cliente / Servidor Servidor Servidor Servidor Servidor / Cliente Cliente / Servidor Cliente Cliente Cliente

  14. Tipos de arquitetura Cliente / Servidor • Remoto Frame Relay VPN Satélite ADSL Roteador RS HUB / SWITCH HUB / SWITCH Roteador SP 

  15. BANCOS DE DADOS NA INTERNET • Normalmente baseados em WEB Servers, que geram automaticamente e dinamicamente páginas HTML a partir de consultas SQL; • O WEB Server (Internet Information Services / Apache): • recebe solicitações (consultas SQL) dos clientes (navegadores WWW) • repassam as solicitações ao servidor de bancos de dados • recebem o resultado • montam uma página HTML com o resultado • repassam a página HTML para o cliente

  16. Sistemas Comerciais • dBASE: Lançado pela Ashton-Tate e posteriormente adquirido pela Borland. Possuía uma linguagem de programação própria para desenvolvimento de aplicações, teve versões para DOS e Windows, trabalhava com gerenciamento de arquivos planos baseados em listas invertidas. A partir da versão 7, os direitos foram vendidos pela Borland. • Paradox: Possui ambiente integrado de desenvolvimento para criação de aplicativos. Os direitos de produção foram vendido pela Borland para a Corel. Teve versões para DOS e hoje possui apenas versões para Windows. • DataFlex: Popular para ambiente Unix, mas teve versões para DOS e Windows. Possui ambiente integrado para desenvolvimento de aplicações e hoje é comercializado com o nome de Visual Data Flex. • FoxBase/FoxPro: Concorrente do dBase com total compatibilidade em termos de arquivos e programas-fontes. Com recursos adicionais como a capacidade de pré-compilação dos códigos-fontes para melhorar performance. Hoje, após a aquisição pela Microsoft da Fox Software (produtora original), se chama: Visual FoxPro.

  17. Sistemas Comerciais • Access: é padrão em banco de dados para microcomputadores do ambiente Windows. Possui ambiente integrado que permite a criação e gerenciamento do banco de dados, desenvolvimento de aplicações e geração de relatórios. A linguagem de programação usada neste ambiente deriva do Visual Basic. • Oracle: O primeiro em Banco de Dados Corporativos (cliente/servidor) possuindo grande variedade de distribuições (para Macintosh, Windows, Linux, FreeBSD, Unix) e para computadores de grande porte. É padrão SQL com uma linguagem própria para desenvolvimento de aplicações. • Interbase: Foi incluído, pela Borland, nas suas ferramentas de desenvolvimento (Delphi, C++Builder, JBuider). Teve uma versão liberada como Open Source. • MS-SQLServer: Produzido pela Microsoft, inicialmente era uma versão especial do Sybase. As versões atuais são independentes e opera exclusivamente sobre Windows.

  18. Sistemas Comerciais • Sybase SQL Anywhere: Concorre com o Oracle no mercado corporativo. Aplicações para este banco são desenvolvidas com o PowerBuilder. • MySQL: Possui versões para Windows, Solaris, Unix, FreeBSD, Linux) e é gratuito. Muito poderoso, usado principalmente para desenvolvimento WEB como servidor de dados para comércio eletrônico. • PostgreSQL: Gratuito e com boa aceitação. Originalmente concebido para rodar em Linux. Possui versões para Windows. Principalmente usado para comércio eletrônico juntamente com linguagem PHP. • Informix: Boa escalabilidade e desempenho. Comercializado pela IBM. • DB2: Produzido pela IBM, nasceu nos ambientes de grande porte, sendo posteriormente portado para plataformas mais simples (microcomputadores). • Firebird: Nascido de uma iniciativa da Borland em abrir o código do InterBase 6, este sistema é open source e esbanja versatilidade e robustez. Possui recursos de trigger, store procedures e transações concorrentes.

  19. Sistemas Comerciais • Além dos gerenciadores, pode-se citar algumas linguagens/ferramentas de desenvolvimento, que manipulam os banco de dados desses gerenciadores: • Clipper: Comumente utilizado junto ao dBase. O Brasil foi o líder mundial em vendas e uso dessa ferramenta. • Joiner: Produto nacional concorrente do Clipper, produzido por uma empresa paulista chamada Tuxon Software, com versões para DOS, Unix, e algum suporte para Windows. • Delphi/C++Builder/JBuilder: Ferramentas de desenvolvimento da Borland que possuem suporte nativo aos bancos de dados Interbase e MySQL. Delphi e C++Builder também podem acessar arquivos no formato dBase, Paradox e Access nativamente, enquanto outras bases de dados podem ser maipuladas através da tecnologia ODBC. • Visual Basic/Visual C++: O programador pode criar aplicações que acessam bancos de dados Access ou, por meio de ODBC, outros formatos.

  20. ODBC Open DataBase Connectivity • São drivers que fornecem uma interface uniforme que permite a interação entre aplicativos e diferentes gerenciadores de bancos de dados. • Aplicativos que utilizam o API do ODBC são capazes de se comunicar com qualquer gerenciador relacional para o qual exista um driver ODBC. Driver Gerenciador ODBC Driver ODBC 1 SGBD 1 Programa aplicativo Driver ODBC 2 SGBD 2 Driver ODBC N SGBD N

  21. Fontes de Dados (ODBC)

  22. Exemplo 01 ESCOLA • Professores • código • nome • Disciplinas • código • professor • nome • Disciplinas • código • professor • nome • Disciplinas • código • professor • nome • Cursos • código • turma • disciplina • nome • Alunos • prontuário • nome • curso • turma • Notas • prontuário • curso • turma • disciplina • média